IoT und Smart City mit Open Source

Wirkungsvolle Tool-Architektur

5. April 2022, 7:00 Uhr | Stefan Müller/am
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Smarte Infrastrukturen gewinnen immer mehr an Bedeutung. Damit sie jedoch funktionieren, ist ein effizientes Handling riesiger und laufend anfallender Datenmengen erforderlich. Mit Hilfe fortschrittlicher Open-Source-Architekturen lässt sich die Herausforderung meistern, wie sich am Praxisbeispiel Smart City zeigen lässt. Voraussetzung dafür ist umfangreiches Know-how, um die eingesetzten Techniken zu bewerten und sie über geeignete Schnittstellen nahtlos miteinander zu verknüpfen.

Der starke Anstieg des weltweiten Datenvolumens hängt vor allem mit der immer stärkeren Verbreitung des Internet of Things und der damit verbundenen „smarten“ Infrastrukturen zusammen.

Das Problem ist, dass die Daten meist nur innerhalb eines sehr begrenzten Rahmens nutzbar sind und damit im allseits bekannten Silo verbleiben. Eine smarte Datennutzung ist aber erst dann möglich, wenn man Daten aus verschiedensten Quellen intelligent aggregiert. In der Praxis erweist sich das häufig als schwierig. Das hat vor allem damit zu tun, dass zahlreiche Akteure wie Unternehmen, öffentliche Institutionen oder Einzelpersonen Daten generieren und dass dabei wiederum diverse Sensorschnittstellen und Protokolle zum Einsatz kommen. Das macht einen effizienten Austausch der Daten sehr kompliziert bis unmöglich.

Inzwischen existieren jedoch fortschrittliche Architekturlösungen, mit deren Hilfe man die smarte Vernetzung von komplexen Strukturen verwirklichen kann. Im Mittelpunkt steht dabei der Open-Source-Ansatz, dessen Vorteile sich inzwischen flächendeckend in der IT etabliert haben. Zahlreiche Daten- und IoT-Projekte haben gezeigt, dass innovative Softwarelösungen auf Open-Source-Basis entscheidende Funktionen mit sich bringen wie Flexibilität und Skalierbarkeit, überschaubare Kosten, offene Standards und damit Unabhängigkeit von bestimmten Herstellern.

Multidimensionale Anforderungen an die Plattformarchitektur

Besonders die Flexibilität ist unabdingbar – gerade im Hinblick auf die Komplexität und die in den meisten Anwendungen sehr dynamische Entwicklung von Daten. Eine IoT-Plattform muss in der Lage sein, trotz unterschiedlichster Anforderungen und technischer Herausforderungen stabil und sicher zu laufen. Genau hier liegen die besonderen Stärken von Open Source.

Um die vielfältigen Daten aus ihren Silos zu holen und die erforderliche Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit zu gewährleisten, ist für den Aufbau einer Plattform eine Softwarearchitektur nötig, die aus unterschiedlichen Open-Source-Komponenten besteht. Dabei gilt es, folgende fünf Kernaufgaben zu erfüllen, die für den reibungslosen Betrieb einer IoT-Plattform unverzichtbar sind:

  • Skalierbare Verteilung und Bereitstellung von Daten für Echtzeitanwendungen,
  • Integration, Kombination und Auswertung verschiedener Datenströme,
  • Implementierung mandantenfähiger APIs für Datennehmer und -geber,
  • Near-Realtime-Reporting und Device-Management und
  • analytisches Reporting und Berichtswesen.

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